第5章-PLC程序顺控设计法.优秀PPT.ppt
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1、第二部分 PLC可编程序限制器课件可编程序限制器课件机电工程学院电气工程及其自动化系第二部分 PLC第第1节节 组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制第五章第五章 依次限制梯形图的编程方法依次限制梯形图的编程方法第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图第第3节节 信号灯限制系统信号灯限制系统以转换为中心的编程方式梯形图以转换为中心的编程方式梯形图第第5节节 加热炉送料系统加热炉送料系统仿仿STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式
2、梯形图第第6节节 功能表图中跳步与循环问题功能表图中跳步与循环问题 PLC编程编程第第7节节 功能表图中选择序列和并行序列的编程问题功能表图中选择序列和并行序列的编程问题第第8节节 具有多种工作方式的系统的编程方法具有多种工作方式的系统的编程方法第二部分 PLC第第1节节 组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制 某组合机床液压滑台进给运动示意图如图某组合机床液压滑台进给运动示意图如图1所示,其工作过程分成原位、快进、工进、快退所示,其工作过程分成原位、快进、工进、快退四步,相应的转换条件为四步,相应的转换条件为SB、SQ1、SQ2、SQ3。液压滑台系统各液压元
3、件动作状况如表。液压滑台系统各液压元件动作状况如表5-1所示。依据上述功能表图的绘制方法,液压滑所示。依据上述功能表图的绘制方法,液压滑台系统的功能表图如图台系统的功能表图如图2a所示。所示。第二部分 PLC 假如假如PLC已经确定,可干脆用编程元件已经确定,可干脆用编程元件M300M303(FX系列)来代表这四步,设输系列)来代表这四步,设输入入/输出设备与输出设备与PLC的的I/O点对应关系如表点对应关系如表2所示,所示,则可干脆画出如图则可干脆画出如图2b所示的功能表图接线图,图所示的功能表图接线图,图中中M8002为为FX系列系列PLC的产生初始化脉冲的特的产生初始化脉冲的特殊协助继电
4、器。殊协助继电器。第第1节节 组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制第二部分 PLC第第1节节 组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制第二部分 PLC第第1节节 组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制第二部分 PLC第第1节节 组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制第二部分 PLC第第1节节 组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制组合机床液压滑台进给运动功能表图绘制第二部分 PLC第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形
5、图 梯形梯形图图的的编编程方式是指依据功能表程方式是指依据功能表图设计图设计出出梯形梯形图图的方法。的方法。为为了适了适应应各厂家的各厂家的PLC在在编编程元程元件、指令功能和表示方法上的差异,下面主要介件、指令功能和表示方法上的差异,下面主要介绍绍运用通用指令的运用通用指令的编编程方式、以程方式、以转换为转换为中心的中心的编编程方式、运用程方式、运用STL指令的指令的编编程方式和仿程方式和仿STL指令的指令的编编程方式。程方式。第二部分 PLC 为了便于分析,我们假设刚起先执行用户程为了便于分析,我们假设刚起先执行用户程序时,系统已处于初始步(用初始化脉冲序时,系统已处于初始步(用初始化脉冲
6、M8002将初始步置位),代表其余各步的编程元件均为将初始步置位),代表其余各步的编程元件均为OFF,为转换的实现做好了准备。,为转换的实现做好了准备。第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC 1运用通用指令的编程方式运用通用指令的编程方式 编程时用协助继电器来代表步。某一步为活动步编程时用协助继电器来代表步。某一步为活动步时,对应的协助继电器为时,对应的协助继电器为“1”状态,转换实现时,状态,转换实现时,该转换的后续步变为活动步。由于转换条件大都是短该转换的后续步变为活动步。由于转换条件大都是短信号,即它存在的时间比它激活的后续步
7、为活动步的信号,即它存在的时间比它激活的后续步为活动步的时间短,因此应运用有记忆(保持)功能的电路来限时间短,因此应运用有记忆(保持)功能的电路来限制代表步的协助继电器。属于这类的电路有制代表步的协助继电器。属于这类的电路有“起保停起保停电路电路”和具有相同功能的运用和具有相同功能的运用SET、RST指令的电路。指令的电路。第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC 如图所示如图所示Mi-1、Mi和和Mi+l是功能表图中依次相是功能表图中依次相连的连的3步,步,Xi是步是步Mi之前的转换条件。之前的转换条件。第第2节节 运用通用指令编程
8、的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC 编程的关键是找出它的起动条件和停止条件。依据转换编程的关键是找出它的起动条件和停止条件。依据转换实现的基本规则,转换实现的条件是它的前级步为活动步,并实现的基本规则,转换实现的条件是它的前级步为活动步,并且满足相应的转换条件,所以步且满足相应的转换条件,所以步Mi变为活动步的条件是变为活动步的条件是Mi-1为活动步,并且转换条件为活动步,并且转换条件Xi1,在梯形图中则应将,在梯形图中则应将Mi-1和和Xi的常开触点串联后作为限制的常开触点串联后作为限制Mi的起动电路。当的起动电路。当Mi和和Xi+1均为均为“l”状态时
9、,步状态时,步Mi+1变为活动步,这时步变为活动步,这时步Mi应变为不活动步,应变为不活动步,因此可以将因此可以将Mi+1=1作为使作为使Mi变为变为“0”状态的条件,即将状态的条件,即将Mi+1的常闭触点与的常闭触点与Mi的线圈串联。也可用的线圈串联。也可用SET、RST指令来指令来代替代替“起保停电路起保停电路”。第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC 这种编程方式仅仅运用与触点和线圈有关的这种编程方式仅仅运用与触点和线圈有关的指令,任何一种指令,任何一种PLC的指令系统都有这一类指令,的指令系统都有这一类指令,所以称为运用通用
10、指令的编程方式,可以适用于所以称为运用通用指令的编程方式,可以适用于随意型号的随意型号的PLC。第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC 如图如图5-28所示是依据液压滑台系统的功能表图所示是依据液压滑台系统的功能表图(见图(见图5-26b)运用通用指令编写的梯形图。起先运行)运用通用指令编写的梯形图。起先运行时应将时应将M300置为置为“1”状态,否则系统无法工作,故状态,否则系统无法工作,故将将M8002的常开触点作为的常开触点作为M300置为置为“1”条件。条件。M300的前级步为的前级步为M303,后续步为,后续步为M301。
11、由于步是依据输。由于步是依据输出状态的变更来划分的,所以梯形图中输出部分的编出状态的变更来划分的,所以梯形图中输出部分的编程极为简洁,可以分为两种状况来处理:程极为简洁,可以分为两种状况来处理:第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC 1)某一输出继电器仅在某一步中为)某一输出继电器仅在某一步中为“1”状态,状态,如如Y1和和Y2就属于这种状况,可以将就属于这种状况,可以将Y1线圈与线圈与M303线线圈并联,圈并联,Y2线圈与线圈与M302线圈并联。看起来用这些输线圈并联。看起来用这些输出继电器来代表该步(如用出继电器来代表该步(如用
12、Y1代替代替M303),可以节),可以节约一些编程元件,但约一些编程元件,但PLC的协助继电器数量是足够、的协助继电器数量是足够、够用的,且多用编程元件并不增加硬件费用,所以一够用的,且多用编程元件并不增加硬件费用,所以一般状况下全部用协助继电器来代表各步,具有概念清般状况下全部用协助继电器来代表各步,具有概念清晰、编程规范、梯形图易于阅读和简洁查错的优点。晰、编程规范、梯形图易于阅读和简洁查错的优点。第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC 2)某一输出继电器在几步中都为)某一输出继电器在几步中都为“1”状态,状态,应将代表各有关步
13、的协助继电器的常开触点并联应将代表各有关步的协助继电器的常开触点并联后,驱动该输出继电器的线圈。如后,驱动该输出继电器的线圈。如Y0在快进、工在快进、工进步均为进步均为“1”状态,所以将状态,所以将M301和和M302的常的常开触点并联后限制开触点并联后限制Y0的线圈。留意,为了避开出的线圈。留意,为了避开出现双线圈现象,不能将现双线圈现象,不能将Y0线圈分别与线圈分别与M301和和M302的线圈并联。的线圈并联。第第2节节 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC运用运用通用通用指令指令编程编程的液的液压滑压滑台系台系统梯统梯形图形图第第2节节
14、 运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图运用通用指令编程的液压滑台系统梯形图第二部分 PLC第第3节节 信号灯限制系统信号灯限制系统以转换为中心的编程方式梯形图以转换为中心的编程方式梯形图 如图如图5-29所示为以转换为中心的编程方式设计的梯形图与所示为以转换为中心的编程方式设计的梯形图与功能表图的对应关系。图中要实现功能表图的对应关系。图中要实现Xi对应的转换必需同时满足对应的转换必需同时满足两个条件:前级步为活动步(两个条件:前级步为活动步(Mi-1=1)和转换条件满足)和转换条件满足(Xi=1),所以用),所以用Mi-1和和Xi的常开触点串联组成的电路来表示的常开触点串联组成的电路来表示上
15、述条件。两个条件同时满足时,该电路接通时,此时应完成上述条件。两个条件同时满足时,该电路接通时,此时应完成两个操作:将后续步变为活动步(用两个操作:将后续步变为活动步(用SET Mi指令将指令将Mi置位)和置位)和将前级步变为不活动步将前级步变为不活动步(用用RST Mi-1指令将指令将Mi-1复位复位)。这种编。这种编程方式与转换实现的基本规则之间有着严格的对应关系,用它程方式与转换实现的基本规则之间有着严格的对应关系,用它编制困难的功能表图的梯形图时,更能显示出它的优越性。编制困难的功能表图的梯形图时,更能显示出它的优越性。第二部分 PLC第第3节节 信号灯限制系统信号灯限制系统以转换为中
16、心的编程方式梯形图以转换为中心的编程方式梯形图第二部分 PLC 如图如图5-30所示为某信号灯限制系统的时序图、功所示为某信号灯限制系统的时序图、功能表图和梯形图。初始步时仅红灯亮,按下起动按钮能表图和梯形图。初始步时仅红灯亮,按下起动按钮X0,4s后红灯灭、绿灯亮,后红灯灭、绿灯亮,6s后绿灯和黄灯亮,再过后绿灯和黄灯亮,再过5s后绿灯和黄灯灭、红灯亮。按时间的先后依次,将后绿灯和黄灯灭、红灯亮。按时间的先后依次,将一个工作循环划分为一个工作循环划分为4步,并用定时器步,并用定时器T0T3来为来为3段段时间定时。起先执行用户程序时,用时间定时。起先执行用户程序时,用M8002的常开触的常开触
17、点将初始步点将初始步M300置位。按下起动按钮置位。按下起动按钮X0后,梯形图第后,梯形图第2行中行中M300和和X0的常开触点均接通,转换条件的常开触点均接通,转换条件X0的后的后续步对应的续步对应的M301被置位,前级步对应的协助继电器被置位,前级步对应的协助继电器M300被复位。被复位。M301变为变为“1”状态后,限制状态后,限制Y0(红灯)(红灯)仍旧为仍旧为“l”状态,定时器状态,定时器T0的线圈通电,的线圈通电,4s后后T0的常的常开触点接通,系统将由第开触点接通,系统将由第2步转换到第步转换到第3步,依此类推。步,依此类推。第第3节节 信号灯限制系统信号灯限制系统以转换为中心的
18、编程方式梯形图以转换为中心的编程方式梯形图第二部分 PLC第第3节节 信号灯限制系统信号灯限制系统以转换为中心的编程方式梯形图以转换为中心的编程方式梯形图第二部分 PLC第第3节节 信号灯限制系统信号灯限制系统以转换为中心的编程方式梯形图以转换为中心的编程方式梯形图第二部分 PLC 运用这种编程方式时,不能将输出继电器的线运用这种编程方式时,不能将输出继电器的线圈与圈与SET、RST指令并联,这是因为图指令并联,这是因为图5-30中前级中前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的,转换条件满足后前级步立刻被复位,该串联电的,转换条件满足后前级
19、步立刻被复位,该串联电路被断开,而输出继电器线圈至少应当在某一步活路被断开,而输出继电器线圈至少应当在某一步活动的全部时间内接通。动的全部时间内接通。第第3节节 信号灯限制系统信号灯限制系统以转换为中心的编程方式梯形图以转换为中心的编程方式梯形图第二部分 PLC第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图 很多很多PLC厂家都设计了特地用于编制依次限制程厂家都设计了特地用于编制依次限制程序的指令和编程元件,如美国序的指令和编程元件,如美国GE公司和公司和GOULD公司公司的鼓形限制器、日本东芝公司的步进依次指令、三菱的鼓形限制器、日本东芝公司的步进
20、依次指令、三菱公司的步进梯形指令等。公司的步进梯形指令等。步进梯形指令(步进梯形指令(Step Ladder Instruction)简称)简称为为STL指令。指令。FX系列就有系列就有STL指令及指令及RET复位指令。复位指令。利用这两条指令,可以很便利地编制依次限制梯形图利用这两条指令,可以很便利地编制依次限制梯形图程序。程序。第二部分 PLC FX2N系列系列PLC的状态的状态S0S9用于初始步,用于初始步,S10S19用于返回原点,用于返回原点,S20S499为通用状态,为通用状态,S500S899有断电保持功能,有断电保持功能,S900S999用于报警。用用于报警。用它们编制依次限制
21、程序时,应与步进梯形指令一起运它们编制依次限制程序时,应与步进梯形指令一起运用。用。FX系列还有很多用于步进顺控编程的特殊协助继系列还有很多用于步进顺控编程的特殊协助继电器以及使状态初始化的功能指令电器以及使状态初始化的功能指令IST,使,使STL指令用指令用于设计依次限制程序更加便利。于设计依次限制程序更加便利。第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图第二部分 PLC 运用运用STL指令的状态指令的状态S的常开触点称为的常开触点称为STL触触点,它们在梯形图中的元件符号如图点,它们在梯形图中的元件符号如图5-31所示。图所示。图中可以看出功能
22、表图与梯形图之间的对应关系,中可以看出功能表图与梯形图之间的对应关系,STL触点驱动的电路块具有三个功能:对负载的驱触点驱动的电路块具有三个功能:对负载的驱动处理、指定转换条件和指定转换目标。动处理、指定转换条件和指定转换目标。第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图第二部分 PLC第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图第二部分 PLC 除了后面要介除了后面要介绍绍的并行序列的合并的并行序列的合并对应对应的梯的梯形形图图外,外,STL触点是与左触点是与左侧侧母母线线相相连连的常开触点,的常开触
23、点,当某一步当某一步为为活活动动步步时时,对应对应的的STL触点接通,触点接通,该该步步的的负载负载被被驱动驱动。当。当该该步后面的步后面的转换转换条件条件满满足足时时,转换实现转换实现,即后,即后续续步步对应对应的状的状态态器被器被SET指令置位,指令置位,后后续续步步变为变为活活动动步,同步,同时时与前与前级级步步对应对应的状的状态态器器被系被系统统程序自程序自动动复位,前复位,前级级步步对应对应的的STL触点断开。触点断开。第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图第二部分 PLC 运用运用STL指令时应当留意以下一些问题:指令时应当留意以
24、下一些问题:1)与)与STL触点相连的触点应运用触点相连的触点应运用LD或或LDI指指令,即令,即LD点移到点移到STL触点的右侧,直到出现下一触点的右侧,直到出现下一条条STL指令或出现指令或出现RET指令,指令,RET指令使指令使LD点返点返回左侧母线。各个回左侧母线。各个STL触点驱动的电路一般放在一触点驱动的电路一般放在一起,最终一个电路结束时起,最终一个电路结束时定要运用定要运用RET指令。指令。第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图第二部分 PLC 2)STL触点可以干脆驱动或通过别的触点驱触点可以干脆驱动或通过别的触点驱动动Y、
25、M、S、T等元件的线圈,等元件的线圈,STL触点也可以使触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。等元件置位或复位。3)STL触点断开时,触点断开时,CPU不执行它驱动的电不执行它驱动的电路块,即路块,即CPU只执行活动步对应的程序。在没有并只执行活动步对应的程序。在没有并行序列时,任何时候只有一个活动步,因此大大缩行序列时,任何时候只有一个活动步,因此大大缩短了扫描周期。短了扫描周期。第第4节节 小车限制系统小车限制系统运用运用STL指令的编程方式梯形图指令的编程方式梯形图第二部分 PLC 4)由于)由于CPU只执行活动步对应的电路块,运只执行活动步对应的电路块,运用用STL指令时允许双线圈输
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